CN101519309B - 尖晶石锆碳质滑动水口砖 - Google Patents

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本发明涉及一种适用于各种钢种的滑动水口耐火材料。一种尖晶石锆碳质滑动水口砖，按重量百分数计，其包含50～80高纯度铝镁尖晶石材料，10～40锆刚玉或锆莫来石材料一种或两种，3～10碳，3～10金属铝、金属硅、碳化硼中的一种或数种。本发明的滑动水口砖抗钢水侵蚀和抗热震性能好，使用寿命长。

Description

尖晶石锆碳质滑动水口砖
技术领域
本发明涉及一种适用于各种钢种的滑动水口耐火材料。
背景技术
随着炼钢工艺的发展，对滑动水口用耐火材料的使用条件要求变得日益苛刻。为了提高滑动水口耐火材料的使用寿命，即使当耐火材料与熔融材料相接触时，有必要防止它与熔融材料例如液态钢水和熔渣进行反应。滑动水口砖的损坏，不仅是由于液态金属和熔渣的化学作用，而且由于熔融金属的快速热冲击引起的裂纹和剥落以及液态金属的磨损等物理作用。因此为了使水口砖能够稳定地操作，必须采用能很好抗热冲击和抗侵蚀的耐火材料用于制造滑动水口砖。
目前使用的滑动水口砖主要有Al2O3-C(日本专利特开平11-36012)、铝碳锆、MgO-C和ZrO2-C等含碳耐火材料以及含氧氮化铝(中国专利CN 85 1 09111 A)材料。对于普通钢，铝碳锆滑板和铝碳滑板均可满足要求。对于高氧钢，钢中的总氧高、FeO高，由此含碳高的铝碳材料、铝锆碳材料和含氧氮化铝材料是不能胜任的，它将产生氧化导致材料疏松，是影响其使用寿命的重要原因，因而限制了含碳高材料和含氧氮化铝的应用；而Al2O3材料和氧化锆材料对抗FeO侵蚀性也是很差的耐火材料。对于钢中存在20～40ppm游离[Ca]的钙处理钢，含氧化铝、氧化硅、莫来石材料是不能胜任的，它将由于生成低熔物而导致损毁严重，限制了该类材料的应用；氧化锆材料虽然满足钙处理钢的要求，但存在热震差、重量大、价格昂贵的问题，且不适合作为钢包滑板材质使用，只宜作为特殊钢中间包滑板材质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种尖晶石锆碳质滑动水口砖，该滑动水口砖抗钢水侵蚀和抗热震性能好，使用寿命长。
本发明是这样实现的：一种尖晶石锆碳质滑动水口砖，按重量百分数计，其包含50～80高纯度铝镁尖晶石材料，10～40锆刚玉或锆莫来石材料一种或两种，3～10碳，3～10金属铝、金属硅、碳化硼中的一种或数种。
本发明的滑动水口砖采用高纯度铝镁尖晶石、锆刚玉或锆莫来石、碳作为主要原料、其余加入金属铝、金属硅、碳化硼中的一种或数种组成。经过混炼、成型、干燥、非氧化气氛烧成、油浸沥青、焙烧、板面磨平等工艺而制成，其中烧成温度高于800℃。
具体实施方式
表1列出本发明实施例的滑动水口砖的成分(重量百分数)和特性；表2列出现有技术的Al2O3-C、MgO-C滑动水口砖的成分(重量百分数)和特性。
表1本实施例滑动水口砖的成分(重量百分数)和特性
  序号1   序号2   序号3   序号4   序号5   序号6
  铝镁尖晶石   80   70   65   60   55   50
  锆刚玉   12   10   15   15   20   20
  锆莫来石   -   10   10   15   15   20
  碳   3   6   3   5   4.5   4
  金属铝   3   2.5   2   2   1   -
  金属硅   1   1   3   2   4   5
  碳化硼   1   0.5   2   1   0.5   1
  酚醛树脂，外配   4   6   4   5   5   5
  体积密度，g/cm3   3.16   3.15   3.21   3.18   3.16   3.19
  显气孔率，％   5   4   4   5   5   6
  耐压强度，MPa   200   180   175   190   185   170
  高温抗折强度，MPa   42   34   28   26   24   22
  抗氧化   很好   好   很好   很好   好   很好
  抗FeO性能   很好   很好   很好   很好   好   好
  抗CaO、[Ca]性能   好   好   好   好   好   好
  抗热震性能   好   很好   很好   很好   很好   很好
表2 Al2O3-C、MgO-C滑动水口砖的成分(重量百分数)和特性
  Al2O3-C   MgO-C
 氧化铝   72～80
 C   8～10   3～8
 氧化镁   -   80～90
 铝镁尖晶石   -   0～10
 氧化锆   0～8   -
 体密，g/cm3   3.18～3.22   3.05～3.10
 显气孔，％   5～8   8～10
 耐压强度，MPa   150～170   100～120
 抗折强度，MPa   15～20   16～20
 抗氧化   好   中
 抗FeO性能   中   好
 抗CaO、[Ca]性能   差   好
 抗热震性能   好   差
从表1和表2的对比可看到，本发明的滑动水口砖在高温下具有良好的机械性能，化学稳定性高，耐腐蚀，且抗熔融钢水和抗氧化能力强。
在高氧钢和钙处理钢使用条件下，本发明的滑动水口砖使用寿命将比铝碳锆和铝碳滑动水口砖更长。在普通钢使用条件下，其使用寿命与铝碳锆和铝碳滑动水口砖相当；与氧化锆滑动水口砖相比，有适应性广、热震好、重量轻和价格低的优势。

Claims (1)

1.一种尖晶石锆碳质滑动水口砖，其特征是：按重量百分数计，其包含50～80高纯度铝镁尖晶石材料，10～40锆刚玉或锆莫来石材料一种或两种，3～10碳，3～10金属铝、金属硅、碳化硼中的一种或数种；经过混炼、成型、干燥、非氧化气氛烧成、油浸沥青、焙烧、板面磨平工艺而制成，其中烧成温度高于800℃。
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